Quando penso ai progressi dell’intelligenza artificiale in chirurgia mi viene in mente un mio amico che sosteneva di essere stato “messo in punizione” dalla sua auto iper-intelligente. L’automobile, infatti, si era accorta con le microcamere interne che il conducente aveva fatto un uso esagerato dello smartphone mentre era attivo il pilota automatico e lo aveva perciò privato per una settimana di questa comoda funzionalità.
Il racconto, lì per lì, mi ha fatto prima ridere poi aveva indispettito la mia vena liberale e avevo concluso che mai mi sarei servito di una tecnologia che mi dice cosa devo fare e che mi mette in punizione se non lo faccio.
Dalla chirurgia robotica alla chirurgia AI-enabled
Sono passati alcuni mesi, l’irritazione liberale si è un po’ chetata, conservo il ricordo del mio amico effettivamente e pericolosamente preso dal touchscreen del suo cellulare su viadotti e in curva e sono ora alla tastiera a scrivere gli atti di una interessante sessione congressuale che ho moderato qualche giorno fa su intelligenza artificiale e chirurgia robotica…e la similitudine delle due circostanze è piuttosto evidente: “guida automobilistica” e “guida chirurgica”.
In realtà, con buona pace dell’istintiva renitenza alla tecnologia prepotente, quanto approfondito su letteratura specialistica e quanto emerso nella citata sessione congressuale mi hanno convinto che i comparti operatori dei nostri ospedali sono tra quei contesti sanitari che sperimenteranno la trasformazione più profonda negli anni a venire. E la presenza o meno di bracci robotici accanto al lettino operatorio non ci risparmierà la decisione se introdurre o meno l’IA accanto a bisturi e pinze. Anzi, sarà sempre più difficile stabilire il confine tra robotica e intelligenza artificiale confermando la tendenza dell’”everything intelligent” già sperimentata in altri settori del vivere umano.
Una lettura preliminare al mio impegno congressuale ha riguardato un nuovo sistema di monitoraggio intelligente, simile a una “scatola nera” di un aereo, progettato per migliorare la sicurezza chirurgica utilizzando l’intelligenza artificiale. Questa tecnologia, sviluppata da Teodor Grantcharov, professore di chirurgia a Stanford, registra e analizza dati dall’intera sala operatoria – tramite telecamere panoramiche, microfoni ambientali e monitoraggi anestesiologici – offrendo suggerimenti utili per ridurre errori chirurgici. Certo, l’articolo solleva preoccupazioni su privacy e potenziali azioni disciplinari, causando resistenze tra i chirurghi, ma l’orizzonte dei vantaggi è oggettivamente troppo interessante per farsi scoraggiare dai rischi di qualunque tipo.
I risultati preliminari di molte esperienze riguardanti la chirurgia addominale, cardiaca e ortopedica che ho avuto modo di conoscere nei giorni scorsi confermano l’ampiezza di possibilità non solo in fase intra-operatoria, quando si sta intervenendo sul paziente, ma già in fase di pianificazione chirurgica e di follow-up nelle ore e nei giorni successivi all’intervento.
Principali tecnologie IA in uso nelle sale operatorie
I più comuni sistemi robotici – DaVinci, Versius, Senhance – implementano già l’AI per fornire ai chirurghi un maggiore controllo e precisione durante le operazioni, potendo i robot eseguire movimenti complessi e minimamente invasivi, riducendo il rischio di complicazioni.
Le piattaforme per la gestione dell’anestesia
E piattaforme avanzate che vanno sotto il nome di Anesthesia Information Management Systems (AIMS) supportano e migliorano la gestione dell’anestesia durante gli interventi chirurgici. Questi sistemi integrano dati provenienti da vari dispositivi medici, come monitor dei segni vitali e pompe di infusione, per fornire una visione completa e in tempo reale dello stato del paziente monitorandone continuamente i segni vitali e regolando automaticamente i livelli di anestesia per mantenere condizioni ottimali e ridurre i rischi. Tecnologie di questo tipo sono PICIS, Cerner, GE Healthcare Centricity o Philips IntelliSpace.
Modelli predittivi per la pianificazione dell’intervento chirurgico
Per la pianificazione dell’intervento chirurgico sono molto promettenti tecnologie come i modelli predittivi sviluppati da IBM Watson Health che analizzano dati dei pazienti per prevedere complicazioni e suggerire piani chirurgici ottimali, migliorando la preparazione pre-operatoria o il sistema AI Pangaea, piattaforma di supporto decisionale avanzato progettata per assistere i chirurghi durante le operazioni, che analizza grandi quantità di dati clinici fornendo raccomandazioni basate su casi simili trattati in passato. Il sistema può suggerire tecniche chirurgiche ottimali e prevedere possibili complicazioni.
Le tecnologie per l’imaging pre-operatorio
Anche l’imaging pre-operatorio è destinato a cambiare radicalmente aggiungendosi o sostituendo alle tradizionali immagini TAC ed RMN la ricostruzione in 3D dell’organo o dell’apparato su cui intervenire con la possibilità di studiarlo prima di un’incisione e di rivederlo in realtà aumentata con visori speciali sul campo operatorio. Anche in questo caso non mancano le promesse. EchoPixel True 3D, Surgical Theater (neurochirurgia) o Materialise Mimics (ortopedia e chirurgia cranio-facciale) elaborano modelli 3D – eventualmente stampabili – con cui il chirurgo può interagire in vista dell’intervento o che può rivedere sovrapposti ai tessuti del paziente mentre opera con l’ausilio dei Microsoft HoloLens.
Nella fase post-chirurgica sistemi di IA come Current Health, Biofourmis o Vivify Health possono già monitorare i pazienti convalescenti con l’ausilio della telemedicina, dei dispositivi indossabili e di sensori ambientali che, analizzando eterogenei dati biometrici, rilevano precocemente segni di complicazioni per intervenire tempestivamente.
IA in sala operatoria: è tutto oro quel che luccica?
Al di là di quello che può apparire dalla mia rapida descrizione di questo doppio tuffo carpiato di trasformazione digitale – dalla chirurgia tradizionale a quella robotica, dalla chirurgia robotica alla chirurgia AI-enabled – non posso del tutto dichiararmi un fanatico ottimista della materia in quanto non è stata finora sancita univocamente la superiorità della nuova chirurgia su quella tradizionale in termini di health outcome, i “risultati” di salute: è cioè più efficace nel risolvere il problema di salute che il paziente porta in camera operatoria?
Inoltra va detto che tanto uso di chirurgia robotica risponde a logiche di marketing dei produttori e di “lignaggio” dei chirurghi per cui qualunque giudizio al riguardo deve essere molto cauto.
I vantaggi dell’IA nella sicurezza chirurgica
Tuttavia c’è un argomento su cui ritengo “superiore” questa tecnologia ed è anche quello relegato spesso in fondo a tutte le valutazioni comparative tra vecchio e nuovo, ed è la sicurezza. Esattamente il tema con cui ho aperto questo pezzo: sarà pure sacrosanta la “libertà di guida” della persona ma se l’esercizio “disinvolto” di quella libertà è legato all’incolumità di sé e di terzi, ben venga l’occhio dell’algoritmo che ha infinitamente meno colpi di sonno del pilota umano (ammesso che ne abbia).
L’introduzione dell’intelligenza artificiale (IA) nella sicurezza chirurgica promette di trasformare radicalmente le pratiche mediche, offrendo numerosi vantaggi ma anche presentando alcuni rischi significativi che devono essere gestiti con attenzione.
In sintesi, l’IA in sala operatoria può già offrire e potrà farlo sempre più:
- riduzione degli errori umani: l’IA può monitorare continuamente le procedure chirurgiche, identificando e segnalando errori potenziali in tempo reale, simile a una scatola nera per gli aerei; questo aiuta a prevenire complicazioni e migliorare i risultati dei pazienti;
- analisi massiva e raffinata dei dati: sistemi avanzati possono raccogliere e analizzare grandi quantità di dati chirurgici, fornendo insight preziosi che possono essere utilizzati per migliorare le tecniche e le procedure;
- formazione e valutazione: le registrazioni e le analisi fornite dall’IA possono essere utilizzate per formare i chirurghi, aiutandoli a perfezionare le loro competenze e a comprendere meglio gli errori comuni;
- assistenza durante l’intervento: sistemi IA possono assistere i chirurghi durante gli interventi, offrendo suggerimenti basati su enormi database di procedure precedenti, migliorando la precisione e l’efficacia.
- miglioramento continuo: l’analisi dei dati post-intervento consente un feedback continuo e l’implementazione di miglioramenti, elevando gli standard di sicurezza e qualità.
I rischi associati all’utilizzo dell’IA in chirurgia
Ma con altrettanta sintesi non vanno sottovalutati i rischi da presidiare:
- privacy e sicurezza dei dati: la raccolta di dati dettagliati su pazienti e procedure solleva problemi di privacy e sicurezza; è essenziale garantire che queste informazioni siano protette da accessi non autorizzati e usi impropri;
- resistenza al cambiamento: i chirurghi potrebbero essere riluttanti ad adottare queste tecnologie a causa di preoccupazioni riguardo alla sorveglianza continua e potenziali ripercussioni disciplinari;
- affidabilità dell’IA: l’accuratezza delle raccomandazioni IA dipende dalla qualità dei dati di addestramento; errori nei dati o nei modelli potrebbero portare a raccomandazioni errate, con potenziali conseguenze negative per i pazienti;
- responsabilità legale: l’uso dell’IA in sala operatoria solleva questioni legali riguardo alla responsabilità in caso di errore; è necessario definire chiaramente chi è responsabile – il chirurgo o il sistema IA – per garantire la trasparenza e la tutela giuridica del paziente;
- costi di implementazione: l’adozione di queste tecnologie richiede investimenti significativi in termini di hardware, software e formazione del personale, che potrebbero rappresentare una barriera per molti ospedali.
Conclusioni
Ma basta da solo il tema della sicurezza per introdurre l’IA in sala operatoria?
Nel mondo ogni anno si effettuano 300 milioni di interventi chirurgici e secondo un rapporto del 2023 del WHO il 10% dei danni prevenibili ai pazienti in ospedali sono in sala operatoria, mentre nel 2022, gli errori di chirurgia sul sito sbagliato hanno rappresentato il 6% dei 1.441 eventi sentinella esaminati dalla Joint Commission.
Riformulo retoricamente la domanda: vi imbarchereste su un volo aereo che ha queste percentuali di rischio?
